Question

二氧化硫是重要的工业原料，探究其制备方法和性质具有非常重要的意义．
（1）T业上用黄铁矿（FeS₂）在高温下和氧气反应制备SO₂：4FeS₂+11O₂

高温  .

8SO₂+Fe₂O₃，该反应中被氧化的元素是

 

（填元素符号）．当该反应转移2.75mol电子时，生成的二氧化硫在标准状况下的体积为

 

L．
（2）实验室中用如图1装置测定SO₂催化氧化为SO₃的转化率（已知SO₃．熔点为16.8℃，假设气体进入装置时分别被完全吸收，且忽略空气中CO₂的影响）．

①简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硫酸的操作是

 

．
②当停止通入SO₂，熄灭酒精灯后，需要继续通一段时间的氧气，其目的是

 

．
③实验结束后，若装置D增加的质量为mg，装置E中产生白色沉淀的质量为n g，则此条件下二氧化硫的转化率是

 

（用含字母的代数式表示，不用化简）．
（3）某兴趣小组欲在绿色环保的条件下探究SO₂的性质，设计如图2实验装置．B、C、D分别用于检验SO₂的漂白性、还原性和氧化性，则B中所盛试剂为

 

；C中反应的离子方程式为

 

；D中的实验现象为

 

；E装置的作用是

 

．

Answer 1

考点：制备实验方案的设计,二氧化硫的化学性质

专题：氧族元素

分析：（1）氧化还原反应中，化合价升高的元素在反应中被氧化，根据电子守恒确定转移电子的量与二氧化硫的量之间的关系；
（2）①根据分液漏斗的使用方法来回答；
②要保证二氧化硫和三氧化硫的量的测定准确；
③根据质量守恒以及转化率=

消耗量

起始量

×100%来计算；
（3）铜和浓硫酸加热反应生成二氧化硫气体，B、C、D分别用于检验SO₂的漂白性、还原性和氧化性．其中C、D分别为碘水和硫化氢的水溶液，检验二氧化硫漂白性可以通过品红试液；二氧化硫具有还原性，和碘单质反应生成硫酸和碘化氢，二氧化硫和硫化氢反应生成淡黄色沉淀硫单质，E装置是防止倒吸的吸收装置；

解答： 解：（1）氧化还原反应4FeS₂+11O₂

高温  .

8SO₂+2Fe₂O₃中，化合价升高的Fe、S元素在反应中被氧化，该反应生成8mol的二氧化硫，转移电子的物质的量为44mol，所以当该反应转移2.75mol电子时，生成的二氧化硫的物质的量为0.5mol，在标准状况下的体积为11.2L；
故答案为：Fe、S；11.2；
（2）①分液漏斗的使用方法：打开分液漏斗上口的活塞，旋开分液漏斗的旋塞，慢慢滴加；
故答案为：打开分液漏斗上口的活塞，旋开分液漏斗的旋塞，慢慢滴加；
②为确保实验的准确度，要保证二氧化硫和三氧化硫的量的测定准确，当停止通入SO₂，熄灭酒精灯后，需要继续通一段时间的氧气，可以让装置中的二氧化硫和三氧化硫充分被后面的装置吸收；
故答案为：使残留在装置中的二氧化硫和三氧化硫被充分吸收；
③装置D增加的质量为mg，及生成三氧化硫的质量是mg，物质的量是

mg

80g/mol

，装置E中产生白色沉淀的质量为ng，则吸收的二氧化硫的物质的量是

mg

233g/mol

，则二氧化硫的转化率=

m 80

m 80 + m 233

×100%；
故答案为：

m 80

m 80 + m 233

×100%；
（3）依据装置图可知，铜和浓硫酸加热反应生成二氧化硫气体，B、C、D分别用于检验SO₂的漂白性、还原性和氧化性．其中C、D分别为碘水和硫化氢的水溶液，C检验二氧化硫的还原性，D检验二氧化硫的氧化性，检验二氧化硫漂白性可以通过B中品红试液，品红褪色是二氧化硫气体的特性；二氧化硫具有还原性，和碘单质反应生成硫酸和碘化氢；C中反应的离子方程式为：SO₂+I₂+2H₂O═SO₄^2-+2I^-+4H⁺；二氧化硫具有氧化性，和硫化氢反应生成硫单质和水，反应的化学方程式为：SO₂+2H₂S=3S↓+2H₂O，试管中有淡黄色沉淀生成；E装置是倒扣在氨水溶液上的漏斗吸收二氧化硫等尾气，防止倒吸；
故答案为：品红溶液； SO₂+I₂+2H₂O═SO₄^2-+2I^-+4H⁺；试管中有淡黄色沉淀生成；吸收尾气，防止倒吸；

点评：本题考查了二氧化硫性质应用和实验验证，实验设计的步骤和实验方案的确定应根据题干要求分析判断，关键是读懂题干信息，依据题干条件计算判断，题目较难．